Hugmynd mín um tvípól (dipole) hefur verið sú að um væri að ræða einfalt loftnet bæði í verkun og gerð. Sú hugmynd hefur ekki breyst en það rann nýverið upp fyrir mér að hin hefðbundna mynd af tvípól, tveir vírar af 1/4 bylgjulengd strengdir misjafnlega beint sitt í hvora áttina frá fæðipunkti er ekki endilega sjálfsögð.
Ég hef talsvert velt vöngum í loftnetamálum sl. ár eða svo og síðustu sex mánuði hef ég notast við lóðréttan einteinung (vertical) í formi 5 m álrörs á jörðu niðri með tvo jafnlanga jarðvíra (radials). Þetta loftnet hefur svosem virkað betur en ég hélt það myndi gera en tekið inn á sig talsvert suð og ýmsar truflanir í viðtöku. Þá ráðast gæði svona loftnets verulega af jarðleiðninni og eru líklega ávallt talsvert frá því sem útgeislunarmyndir yfir fullkomlega leiðandi jörð sýna.
Í apríl rakst ég á upplýsingar á internetinu um loftnet sem kallast CobWebb og er selt af Stephen Webb - G3TPW, loftnetshönnuði að atvinnu, fyrir um 280 bresk pund með sendingarkostnaði.1 Um er að ræða hálfbylgjutvípól sem er beygður í ferning ca. 1/8 bylgjulengd á kant. Ég las umsagnir um loftnetið á eham.net2 en þar var samdóma álit manna (sem allir eru Bretar) að loftnetið virkaði betur en ætla mætti við fyrstu sýn. Lestur umræðuhópa á netinu leiddi þó í ljós alls kyns mótsagnir og fálmkenndar hugmyndir. Villi - TF3DX ráðlagði mér að skoða loftnetið í hermiforritinu EZNEC3 en benti á að geislunarviðnám (radiation resistance) loftnetsins væri örugglega talsvert lágt. Hann benti einnig á að á hliðunum gengju straumarnir hver á móti öðrum. Þar sem bilið á milli þeirra væri fremur lítið væri talsverð upphafning útgeislunar en mest beint upp (og niður), sem hjálpaði m.v. beinan tvípól.
Þetta var nóg til að kitla forvitni mína og afréð ég að prófa að herma loftnetið með það fyrir augum að smíða síðar ef hermireikningar staðfestu orð hönnuðarins. Það er skemmst frá að segja að niðurstöður hermireikninga staðfestu í grófum dráttum þau og eins ábendingar Villa TF3DX. Skv. EZNEC átti geislunarviðnám við (resonance) að vera 9-11 ohm en G3TPW upplýsti mig síðan um að það væri í reynd nær 12 ohmum.
1http://www.g3tpw.ukgateway.net/ og heimasíða G6PJE sem smíðaði sjálfur svona loftnet er hér
http://www.g6pje.fsnet.co.uk/Cobweb.html og ljósmyndir hér
http://homepage.ntlworld.com/harraby/page3.html .
2http://www.eham.net/reviews/detail/1671
Mynd 1. Dreifing straums í CobWebb skv. EZNEC
Mynd 1 sýnir niðurstöðu hermunar á CobWebb um straumdreifingu en rauði hringurinn við vírinn sem merktur er 1 er fæðipunkturinn. Y er stefnan á hlið, X stefnan frá fæðipunkti og að endum tvípólsins og Z er lóðrétt stefna.
Myndir 2 og 3 sýna áætlaðar útgeislunarmyndir loftnetsins fyrir 14 MHz í lóðréttu og láréttu plani miðað við 10 m. hæð frá jörðu og líkan EZNEC af ,,raun-jörð” (MININEC).
Mynd 2. Útgeislunarmynd – lóðrétt plan
Mynd 3. Útgeislunarmynd – lárétt plan
Eins og sjá má af mynd 3 þá er útgeislun loftnetsins áþekk í allar áttir en á hlið munar þó um 3,3 dB miðað við fram aftur stefnu.4 Þetta má síðan bera saman við hermun fyrir venjulegan tvípól við sömu aðstæður þar sem fram hliðar munur er um 8,5 dB. Í lóðréttu plani er útgeislun afar áþekk en undir eilítið hærra horni í venjulegum tvípól.
4Af einhverjum ástæðum gefur EZNEC til kynna að mögnun köngulóartvípólsins sé meiri í fjölbandaútgáfu en fyrir eitt band. Á 14MHz reiknast hún t.d. 8,9dBi.
Að þessu loknu afréð ég að smíða svona loftnet til prufu. Upphaflega var hugmyndin að bæta 30 m bandinu við en ég ákvað að byrja á loftneti fyrir 14, 18, 21, 24 og 28 MHz tíðnisviðin. Skv. upplýsingum á heimasíðu G3TPW notar hann tvöfalda gamma-T aðlögun fyrir loftnet hvers tíðnisviðs en mér hafði dottið í hug að nota þess í stað 1:4 spenni. Áður en til þess kom fékk ég þó þá hugmynd að nota frekar slaufutvípól (folded dipole) sem ég síðan beygi í ferning en slaufutvípóll hefur fjórfalt hærra geislunarviðnám en venjulegur tvípóll. Í þessu tilviki nærri 50 ohmum. Þá hef ég áttað mig á því að í reynd er beygður tvípóll sérstök útgáfa af tvöfaldri gamma-T aðlögun!
Ókosturinn við að nota slaufutvípól er sá að hann tekur ekki við afli á öðrum yfirtóni. Því þurfti ég á 28 MHz að stilla resónanstíðni loftnetsins á u.þ.b. 28,8 MHz í stað þess að hafa hana neðar (á morsbandinu) eins og ég hefði helst óskað. Aðlögunin þarfnast því frekari skoðunar en ég reikna að vísu ekki með að nota 28MHz mikið næstu misserin.
Við smíði loftnetsins nota ég fíberstangir sem mynda krossinn sem heldur vírunum en þær voru pantaðar frá Bretlandi (G4HZJ). Sem loftnetsvír nota ég veðurþolna 300 ohma tvöfalda fæðilínu, Belden 8285, pantaða frá USA en burðareiningin í miðjunni er soðin saman í blikksmiðju. Mynd 4 sýnir burðarmiðjuna. Fíberstangirnar eru festar við með ryðfríum hosuklemmum. Heildarþyngd loftnetsins er á að giska 6-8 kg.
Mynd 4. Burðarmiðja köngulóarvefstvípólsins
Loftnetið komst upp undir lok ágúst og hefur reynst vel í þá daga sem það hefur verið í notkun. Það er áberandi miklu minna suð í móttöku en á einteinungnum en það er líklega bæði vegna láréttrar pólunar og þess að um er að ræða beygðan tvípól sem hefur DC viðnám nærri núll. Þá hefur mér sýnst að loftnetið, sem er í um 9 m hæð, sé að jafnaði u.þ.b. 3-6 dB betra en einteinungurinn í mótttökustyrk.
Þess ber að geta að það var talsvert bras að stilla loftnetið af með resónanstíðni þar sem ég vildi hafa hana á einstökum böndum. Á 14 MHz hef ég u.þ.b. +/-100 kHz með standbylgju 2:1 eða minni. Tafla 1 sýnir lista yfir lengdir loftnetsins fyrir einstakar resónanstíðnir og standbylgju. Hvað lengdir víranna áhrærir þá má ekki taka þær sem hárnákvæm mál því eitthvað kann að hafa skolast til við stillingu. Þá þarf að taka tillit til lengdarinnar sem fer í að slá saman loftnetsendunum.
Tafla 1. Lengdir vírs og standbylgja
Loks bendi ég á að ég stillti loftnetið í u.þ.b. 1,5 m hæð frá jörðu en við það að lyfta því í 5 m hæð lyfti það sér um 70 kHz í tíðni á 14 MHz (minna á öðrum böndum) en virtist ekki lyfta sér mikið frekar í tíðni þegar það var komið í fulla hæð. Við stillingu notaði ég MFJ-259B loftnetsgreini.
Mynd 5. Loftnetið uppkomið
Beinn útlagður kostnaður við loftnetið sjálft er líklega um kr. 20 þús. en miðað við brasið og tímann sem fór í að smíða loftnetið sýnist mér sanngjarnt verðið sem G3TPW setur upp. Hins vegar rifjaðist ýmislegt upp við smíði og hönnun auk þess sem margt nýtt lærðist. Það er erfiðara að meta til fjár.
Góða skemmtun TF3YH
Til baka efst á síðu